CN107566013A - 用于相邻网络协调的mac周期对准方法、节点和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于相邻网络协调的MAC周期对准方法、节点和系统。装置和技术的代表性实施提供了网络节点之间的通信，同时使来自相邻网络通信的干扰最小化。基于由节点检测到的解码的时序信息，节点处的介质访问控制（MAC）周期可与相邻节点和/或网络的MAC周期对准。

Description

用于相邻网络协调的MAC周期对准方法、节点和系统
本申请是申请号为201180067130.1、申请日为2011.12.02、发明名称为“用于相邻网络协调的MAC周期对准方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于电力线通信系统中的相邻网络协调的MAC周期对准方法、相应的节点和系统。
背景技术
当多于一个的网络在同一频带中于共享介质上运行时，有可能使网络彼此干扰。几个或多个网络可同时使用共享介质，彼此相互干扰。例如，在电力线通信系统中，这是被称为相邻网络干扰的常见问题。
可提供常见的共存规范来帮助避免共享介质系统上的网络干扰。共存规范（例如，用于电力线通信（PLC）的IEEE 1901和ITU-T G.hn.）通常建议使用信令来防止干扰。然而，信令可能需要共享介质的一些带宽来运作，且可能减少可用于网络通信的带宽。
诸如ITU-T G.9972和IEEE 1901中定义的系统间协议（ISP）的其他共存规范提供了资源共享技术。然而，许多方案被设计为对准使用不同技术的异构网络。例如，一般不会配备这种方案来管理多个同构网络。此外，这些方案中的许多方案还要求用于特殊信令的额外带宽且具有不同网络操作中的不一致的困难。
发明内容
下文在各个方面限定了本发明以及本发明的实施方式。
根据本发明的一种被配置为通过具有包括一个或多个节点的一个或多个域的网络传输信号的节点，每个域具有可操作以控制域中的节点的一个或多个域主机，其中，相邻域是能够在彼此之间传输信号的域，所述节点包括：控制器；非易失性计算机可读介质，其耦合到所述控制器并且包括指示所述控制器执行以下操作的可执行指令：基于从所述网络接收的信号确定至少一个相邻域的存在；基于相邻域的数量来确定与所述节点的域相关的介质访问控制MAC周期；为所述节点的所述域和所述至少一个相邻域分配MAC周期对准标识ID；生成包括所述MAC周期对准ID和指示被对准的域的数量的值的MAC周期通信信号；以及被配置为将包括所述MAC周期通信信号的信号传输到所述网络的接口。
优选地，所述的节点中，所述MAC周期对准ID对于所述节点和所述相邻域中的至少一个其他节点是相同的。所述计算机可读介质还包括用于将所述MAC周期与接入网对准的可执行指令。所述节点可以是域主机。所述节点和所述相邻域之间存在干扰。所述计算机可读介质还包括用于将所述MAC周期与所述相邻域对准的可执行指令。所述计算机可读介质还可以包括用于同步所述节点和所述相邻域的定时的可执行指令。所述计算机可读介质还可以包括用于分配由所述节点和所述相邻域二者所使用的共用时隙的可执行指令。所述计算机可读介质还可以包括基于交流线周期来选择所述MAC周期的开始的可执行指令。所述节点还可以包括根据正交频分复用调制方案来调制所述信号的调制器。所述计算机可读介质还可以包括可执行指令，用于基于从由以下项构成的组中选择的因素进行协调以确定哪个域具有访问所述网络的优先权：a）采用随机MAC周期开始时间，b）为与接入网同步的域赋予优先权，c）为具有较大数量的与其对准的域的域赋予优先权，以及d）为其域主机具有最大MAC地址的域赋予优先权。所述控制器和计算机可读介质可以形成为单个单一集成电路。所述计算机可读介质还可以包括用于将所述MAC周期与所述相邻域的MAC周期对准的至少一个可执行指令。
本发明还提供一种使得被配置为通过网络传输信号的节点与能够向所述节点的域传输信号的至少一个相邻域的定时同步的方法，所述网络具有一个或多个域，其包括一个或多个节点和可操作用于控制域中的节点的域主机，所述方法包括：基于从所述网络接收的信号确定相邻域的存在；基于所述相邻域的数量来确定与所述节点的域相关的介质访问控制MAC周期；为所述节点的域和所述相邻域分配MAC周期对准标识ID；生成包括所述MAC周期对准ID和指示被对准的域的数量的值的MAC周期通信信号；以及将包括所述MAC周期通信信号的信号传输到所述网络。
优选地，所述的方法还可以包括为所述节点和所述相邻域中的至少一个其他节点这二者分配所述MAC周期对准ID的步骤。还可以包括将所述MAC周期与接入网对准的步骤。所述节点可以是域主机。所述分配步骤去除所述节点和所述相邻域之间的干扰。所述的方法还可以包括将所述MAC周期与所述相邻域对准的步骤。还可以包括使所述节点和所述相邻域的定时同步的步骤。还可以包括分配由所述节点和所述相邻域这二者使用的共用时隙的步骤。还可以包括基于交流线周期选择所述MAC周期的开始的步骤。还可以包括根据正交频分复用OFDM调制方案来调制所述信号的步骤。所述OFDM调制方案根据选自由以下项构成的组的协议来调制信号：G.hn，Powerline，HomePNA，HomePlug，RTM，AV和同轴电缆多媒体联盟MoCA和包括非对称数字用户线ADSL，ADSL2，ADSL2 +，极高速DSL，VDSL2，G.Lite和高比特率数字用户线HDSL的xDSL，以及诸如IEEE 802.11x和IEEE 802.16 WiMAX的WLAN技术。所述的方法还可以包括基于从由以下项构成的组中选择的因素来协调哪个域具有访问所述网络的优先权的步骤：a）采用随机MAC周期开始时间，b）为与接入网同步的域赋予优先权，c）为具有较大数量的与其对准的域的域赋予优先权，以及d）为其域主机具有最大MAC地址的域赋予优先权。该方法可以在单个单一集成电路中执行。所述的方法还可以包括将所述MAC周期与所述相邻域的MAC周期对准的步骤。
本发明还涉及一种被配置为在具有包括一个或多个节点的一个或多个域的网络上传输信号的节点，每个域具有一个或多个可操作以控制域中的节点的域主机，其中，相邻域是能够在彼此之间传输信号的域，所述节点包括：控制器；非易失性计算机可读介质，其耦合到所述控制器并且包括指示所述控制器执行以下操作的可执行指令：发送指示所述节点存在于相邻域中的信号；基于相邻域的数量发送与所述节点的域相关的介质访问控制MAC周期；接收另一个域和所述相邻域的MAC周期对准标识ID以及指示被对准的域的数量的值；以及接口，被配置为将包括MAC周期通信信号的信号传输到所述网络。
优选地，在所述的节点中，所述MAC周期对准ID对于所述节点和在另一相邻域中的至少一个其他节点是相同的。所述节点可以是域主机。在所述节点和所述相邻域之间可以存在干扰。所述计算机可读介质还可以包括用于使得由所述节点和另一相邻域这二者使用共用时隙的可执行指令。所述计算机可读介质还可以包括可执行指令，用于基于交流线周期来选择所述MAC周期的开始。所述节点还可以包括调制器，所述调制器根据正交频分复用调制方案来调制所述信号。所述计算机可读介质还可以包括可执行协调指令，用于基于从由以下项构成的组中选择的因素来确定哪个域具有访问所述网络的优先权：a）采用随机MAC周期开始时间，b）为与接入网同步的域赋予优先权，c）为具有较大数量的与其对准的域的域赋予优先权，以及d）为其域主机具有最大MAC地址的域赋予优先权。所述控制器和计算机可读介质可以形成为单个单一集成电路。所述计算机可读介质还可以包括将所述MAC周期与另一相邻域的MAC周期对准的可执行指令。
本发明还建议一种被配置为在具有一个或多个域和一个或多个节点的网络上传输信号的系统，每个域包括可操作以控制域中的节点的一个或多个域主机，其中相邻域是能够在彼此之间传输信号的域，所述系统包括：第一域中的第一节点，所述第一节点包括非易失性第一计算机可读介质，其包括指示所述第一节点执行如下操作的可执行指令：基于从所述网络接收的信号确定至少一个相邻域的存在；基于相邻域的数量来确定与所述节点的域相关的介质访问控制MAC周期；为所述第一域和第二域生成MAC周期对准标识ID；第二域中的第二节点，其中第二域是所述第一域的相邻域，其包括非易失性第二计算机可读介质，该介质包括指示第二节点执行以下操作的可执行指令：接收包括MAC周期对准ID和指示被对准的域的数量的值的MAC周期通信信号。
优选地，所述的系统中，所述MAC周期对准ID对于所述第一节点和所述相邻域中的所述第二节点是相同的。所述第一计算机可读介质可以进一步包括用于将所述MAC周期与接入网对准的可执行指令。所述第一节点可以是域主机。所述第一节点和所述第二节点之间可以存在干扰。所述第一计算机可读介质还可以包括用于将所述MAC周期与所述第二域对准的可执行指令。所述第一计算机可读介质还可以包括用于同步所述第一节点和所述第二节点的定时的可执行指令。所述第一计算机可读介质还可以包括用于分配由所述第一节点和所述第二节点这两者使用的共用时隙的可执行指令。所述第一计算机可读介质还可以包括可执行指令，用于基于交流线周期来选择所述MAC周期的开始。所述第一节点还可以包括根据正交频分复用调制方案来对所述信号进行调制的调制器。所述第一计算机可读介质还可以包括可执行指令，用于基于从由以下项构成的组中选择的因素进行协调以确定哪个域具有访问所述网络的优先权：a）采用随机MAC周期开始时间，b）为与接入网同步的域赋予优先权，c）为具有较大数量的与其对准的域的域赋予优先权，以及d）为其域主机具有最大MAC地址的域赋予优先权。所述第一节点可以部分地形成为单个单一集成电路。所述的系统还可以包括被配置为将包括所述MAC周期通信信号的信号传输到所述网络的接口。所述第一计算机可读介质还可以包括将所述MAC周期与所述相邻域的MAC周期对准的可执行指令。
装置和技术的代表性实施提供了在共享通信网络介质上操作的网络节点间的通信，同时最小化来自相邻网络通信的干扰。网络节点被设置为将介质访问控制（MAC）周期与相邻网络节点的MAC周期对准，以同步网络通信的时序，从而在不能消除时最小化相邻网络干扰。在一种实施中，节点被设置为基于由节点中的一个或多个从相邻节点或网络检测到的信息（例如，时序信息）来对准其MAC周期。在另一实施中，节点被设置为基于节点中的一个或多个处的MAC周期标识（ID）值和/或与由MAC周期ID值表示的MAC周期同步的域的数量来对准其MAC周期。
在第一方面，本发明涵盖了一种系统，包括：通信网络介质；以及耦接至该介质的至少两个节点中的至少两个，每个节点包括设置为至少部分经由介质通信的节点设备，该节点设备进一步被设置为基于一个或多个节点处的MAC周期标识值以及与由MAC周期标识值表示的MAC周期同步的域的数量来对准节点处的介质访问控制（MAC）周期。上述系统的至少一个效果是，多载波设备可被实施为无缝地对准MAC周期。相比传统系统，在处理资源和/或通信带宽方面，用较低成本实现了对准。上述系统的另一效果在于，通过MAC周期对准系统和技术，改善了域的优先级。
在根据第一方面的本发明的系统的实施方式中，通信网络介质包括配电导体的网络。该特征的至少一个效果可以是，用于配电的现有基础设施可另外被用于通信。
在根据第一方面的本发明的系统的实施方式中，基于通信网络介质的网络包括单个通信信道。至少两个节点表示被通信地耦接至单个通信信道的离散同构网络。
在根据第一方面的本发明的系统的实施方式中，至少一个节点被设置为周期性经由通信网络介质传输数据，该数据包括至少一个节点处的MAC周期标识值和与至少一个节点处的MAC周期同步的域的数量。
在根据第一方面的本发明的系统的实施方式中，至少两个节点中的一个或多个包括正交频分复用（OFDM）多载波设备，该多载波设备包括收发器和控制器。
在根据第一方面的本发明的系统的实施方式中，至少两个节点被设置为经由包括频音或子信道的多载波符号来通信，该频音或子信道具有在其上调制的数据位。
在第二方面，本发明涵盖了一种节点，其包括控制器。该节点还包括耦接至控制器且包括当被控制器执行时生成用于在通信介质上通信的至少一个通信的指令的存储器，该至少一个通信包括：用于指示特定介质访问控制（MAC）周期对准标识的第一字段，以及用于指示与MAC周期同步的域的数量的第二字段。上述内容的至少一个效果在于，诸如多载波设备的通信设备可被实施为无缝地对准MAC周期。因此，相比传统系统，在处理资源和/或通信带宽方面，可用较低成本实现对准。上述内容的另一效果在于，通过MAC周期对准系统和技术，改善了域的优先级。
在根据第二方面的本发明的节点的实施方式中，节点被设置为基于至少一个通信与来自另一节点的类似通信的比较，将该节点处的MAC周期与另一节点处的另一MAC周期对准。
在第三方面，本发明涵盖了一种方法，包括：在节点（第一节点）处，从在相邻网络处检测到的数据解码时序信息。在一种实施方式中，该数据包括移动应用协议（MAP）物理层（PHY）帧。该方法还包括：识别相邻网络处的介质访问控制（MAC）周期的起点。在一种实施方式中，该识别基于时序信息。该方法还包括：至少部分基于时序信息以及与节点处的MAC周期同步的域的数量和与相邻网络的相邻节点（第二节点）处的MAC周期同步的域的另一数量的比较，确定节点处的MAC周期相对于相邻网络处的MAC周期的对准。上述内容的至少一个效果是，多载波设备可不费力地实施MAC周期的无缝对准。上述内容的另一效果是，通过MAC周期对准方法和技术，改善了域的优先级。
在根据第三方面的本发明的方法的实施方式中，该方法还包括：将节点处的MAC周期标识值与相邻节点处的MAC周期标识值相比较，且至少部分基于该比较来确定节点处的MAC周期的对准。
在根据第三方面的本发明的方法的实施方式中，该方法还包括：采用调和机制（例如，线程）来确定节点处的MAC周期相对于相邻网络处的MAC周期的对准，该调和机制部分基于MAC周期开始时间、网络对准和MAC地址值中的至少一个。
在根据第三方面的本发明的方法的实施方式中，该调和机制包括采用节点的网络处的随机MAC周期开始时间。
在根据第三方面的本发明的方法的实施方式中，该调和机制包括将优先权给予与接入网同步的网络。
在根据第三方面的本发明的方法的实施方式中，该调和机制包括将优先权给予具有较大数量的与其对准的网络的网络。
在根据第三方面的本发明的方法的实施方式中，该调和机制包括将优先权给予具有有较大MAC地址的主节点的网络。
在第四方面，本发明涵盖了一种方法，包括：通过本地节点，例如通过使用节点设备来监测网络的与本地节点的本地域相邻的域处的介质访问控制（MAC）周期信息；由本地节点基于检测到的相邻域的数量来确定本地节点处的本地域的MAC周期；基于所述确定，更新本地节点处的本地域的MAC周期对准标识（ID）；以及传输包括MAC周期对准ID的MAC周期通信。上述内容的至少一个效果在于，多载波设备可不费力地实施MAC周期的无缝对准。上述内容的另一效果是，通过MAC周期对准方法和技术，改善了域的优先级。
在根据第四方面的本发明的方法的实施方式中，还包括：更新指示与本地节点处的本地域的MAC周期同步的域的数量的值；以及传输包括该值的MAC周期通信。
在根据第四方面的本发明的方法的实施方式中，还包括：具体地，当例如本地节点未检测到来自其他域的移动应用协议（MAP）物理层（PHY）帧时，和/或当本地节点处的本地域的MAC周期未与另一MAC周期对准时，基于交流电（AC）线性周期同步规则来选择本地节点处的本地域的MAC周期的起点。
在根据第四方面的本发明的方法的实施方式中，该方法还包括：将本地节点处的本地域的MAC周期与接入网对准。
在根据第四方面的本发明的方法的实施方式中，该方法还包括：当相邻域是由本地节点检测的单个其他域且未检测到接入网时，将本地节点处的本地域的MAC周期与相邻域的MAC周期对准。
在根据第四方面的本发明的方法的实施方式中，该方法还包括：将MAC周期对准ID更新为相邻域的MAC周期对准ID，将指示与节点处的域的MAC周期同步的域的数量的值更新为2，且传输包括更新的MAC周期对准ID和更新的值的更新的MAC周期通信。
在根据第四方面的本发明的方法的实施方式中，该方法还包括：当节点检测到多于一个的相邻域时，以降序优先级顺序将本地节点处的本地域的MAC周期与另一域的MAC周期对准，包括：i）将本地节点处的本地域的MAC周期对准到与接入网对准的相邻域的MAC周期；或者ii）将本地节点处的本地域的MAC周期对准到具有较大数量的与其MAC周期对准的其他域的相邻域的MAC周期；或者iii）将本地节点处的本地域的MAC周期对准到具有较大MAC周期ID值且未与接入网对准的相邻域的MAC周期。
在根据第四方面的本发明的方法的实施方式中，该方法还包括：将MAC周期对准ID更新为其他域的MAC周期对准ID，将指示与本地节点处的本地域的MAC周期同步的域的数量的值更新为大于先前与其他域的MAC周期同步的域的数量的值，且传输包括更新的MAC周期对准ID和更新的值的更新的MAC周期通信。
参照附图来讨论用于使来自相邻网络的干扰最小化的各种实施，包括技术和装置。所讨论的技术和装置可被应用于任何的各种网络设计、电路、和装置，且保持在本公开的范围内。
以下使用多个实例更详细地说明了实施。尽管这里和下文中讨论了各种实施和实例，但通过结合各实施方式和实例的特征和元件，可以有其他实施和实例。
附图说明
参照附图来阐述详细描述。在附图中，附图标记的最左数字指示该附图标记首次出现的附图。在不同附图中使用相同的附图标记来指示相似或相同的项目。
图1是可实施根据本公开的技术的实例性网络或系统的示意图。
图2是示出被实施为图1的网络的一部分的节点的一个实例的框图。
图3是根据实施的实例性通信块的示意图。
图4示出了用于对准两个实例性网络的MAC周期的技术的实例性时序图。
图5是示出根据实施的将节点与相邻节点对准的实例性处理的流程图。
图6是示出根据实施的对准相邻网络的MAC周期的实例性处理的流程图。
具体实施方式
实例性通信系统
在一种实施中，如图1所示，系统100包括由耦接至介质102的至少两个节点（例如，节点104、106和108）共享的通信网络介质102。节点104-108被设置为至少部分经由介质102通信。在一种实施中，系统100是多载波配置件或系统。在各种可选实施中，基于通信网络介质102的系统100包括单通信信道，且节点104-108表示通信式耦接至单通信信道的离散同构网络。
介质102可由干线或馈线110以及一个或多个分支112构成。在一个实例中，系统100是电力线通信（PLC）系统。在该情况下，干线110和分支112是被设置为向一个或多个终端用户位置（例如，住所、商业或专用套房、工业用地等中）分配电力的配电导体（例如，电力线）。在该实例中，节点104-108被耦接至电力线且被设置为至少部分经由电力线通信。尽管包括文中的附图及讨论的本公开讨论了在PLC系统方面所公开的技术和装置，但在不背离本公开的范围的情况下，该技术和装置可被用于最小化或消除其他类型网络（例如，有线和/或无线网络、光纤网络等）上的相邻网络干扰。例如，介质102可被实现为无线通信介质、有线通信介质（例如，同轴电缆、铜线双绞线对、电力线配线、光纤等）或者其组合。
如图1所示，节点104-108可经由一个或多个电源插座114耦接至介质102。例如，节点（104-108）可被“插入”壁上插座（电源插座114）。可选地，节点104-108可被硬连线到介质102，或者可以允许经由介质102的通信的其他方式耦接（例如，电感耦接、光学耦接、无线耦接等）。
如图1所示，节点104-108还可具有到和/或从用户装置、服务资源等的连接。例如，节点（104-108）可通信式地被耦接至用户通信装置、自动化控制台、监控枢纽、用电监测和/或控制接口、服务供应商供给、实体连接等。在一种实施中，节点104-108中的一个或多个是被设置为控制关于网络的信息通信的控制器节点106（例如，基站、主节点等）。例如，控制器节点106可从服务供应商接收娱乐供给，并将内容分发到网络上的其他节点（诸如节点104和108），以及可选地提供控制器节点106自身处的内容消费。在一种情形中，控制器节点106可控制被分发到其他节点104和108的内容类型，控制由其他节点104和108使用的带宽，和/或提供其他控制功能。
在一种实施中，节点104-108中的一个或多个可包括用于经由网络通信的多载波设备、发送器、接收器、收发器、调制解调器等（文中统称为“收发器116”）。因此，节点104-108可包括能实现介质102上的信号通信的结构和功能。这种结构和功能可包括一个或多个天线、集成有线接口等。根据该实施，节点104-108可彼此直接通信（点对点模式）或者节点104-108可经由控制器节点106通信。在一种实施中，节点104-108是能够实施这里描述的实施方式的正交频分复用（OFDM）设备。例如，如下文所讨论，节点104-108可包括收发器和/或控制器。
在一种实施中，系统100可以是家庭网络，且节点104-108中的一个或多个可以是家庭网络的接入点。例如，在该实施中，控制器节点106可以是向其他节点（例如，节点104和108）分配宽带服务的住宅网关。节点104-108可与家庭中的数字内容目标相关，但还可与数字内容源相关，诸如数码录像机（DVR）、提供流视频的计算机、电视、娱乐中心等。
此外，可以能使节点104-108使用基于分组的技术（例如，ITU G.hn、HomePNA、HomePlug® AV以及同轴电缆多媒体联盟（MoCA）和xDSL技术）进行通信。这种xDSL技术可包括非对称数字用户线（ADSL）、ADSL2、ADSL2+、极高速DSL（VDSL）、VDSL2、G.Lite和高比特率数字用户线（HDSL）。另外，可以能使节点104-108使用IEEE 802.11和IEEE 802.16（WiMAX）无线技术进行通信。
在图1的实例中，每个节点均被示出为具有收发器116。图2中示出了实例性收发器116。收发器116可包括发送器部分202和/或接收器部分204，其中，这些部分中的一个或两个可包括控制器206和/或存储器208。在各种实施中，发送器202和接收器204可共享单个控制器206。同样，在一些实施中，发送器202和接收器204可共享单个存储器208，或者可选地，存储器208可由分布在收发器116、发送器202和接收器204的一个或多个内的多个存储器装置构成。
如文中所使用，术语“控制器206”一般旨在包括所有类型的数字处理装置，包括但不限于数字信号处理器（DSP）、精简指令集计算机（RISC）、通用（CISC）处理器、微处理器、门阵列（例如，FPGA）、可编程逻辑器件（PLD）、可重构计算结构（RCF）、阵列处理器、安全微处理器、以及专用集成电路（ASIC）。这种数字处理器可被包括在单个单一IC芯片上，或者跨多个部件分布。若被包括，则控制器206可引导通过收发器116的信息流，可向收发器116的组件提供时序，可如下所讨论来确定MAC周期同步或对准等。
若被包括，则存储器208可存储例如由控制器206执行或使用的可执行指令、软件、固件、操作系统、应用程序、预选择值和常数等。在各种实施中，存储器208可包括计算机可读介质。例如，计算机可读介质可包括计算机存储介质。诸如存储器208的计算机存储介质包括以任何方法或技术实施的易失和非易失、可去除和不可去除介质，其用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块、或其他数据的信息。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字通用盘（DVD）或其他光学存储、盒式磁带、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或可用于存储用于由计算装置（诸如控制器206）访问的信息的任何其他非传输介质。尽管计算机存储介质（存储器208）被示出为在收发器116中，但将理解，存储器208可远程分布或定位，并经由网络或其他通信链路来访问。
如图2所示，实例性发送器202可包括编码器210、调制器212、滤波器214以及接口216。在可选实施中，发送器202可包括更少的部件、可选的部件、或者额外的部件，且保持在本公开的范围内。
在一种实施中，在节点104-108之间交换的信号可包括多载波符号，每个多载波符号均包括多个频音（tone）或子信道。多载波符号中的每个频音均可具有在其上调制的旨在从节点104-108中的一个传输到另一个的数据位。在一种实施中，发送器202被设置为将数据位调制到频音上，且经由介质102传输包括频音的信号。
若被包括，则编码器210被设置为经由无线或有线介质102将用于通信的数据（例如，从用户装置）接收到耦接至收发器116的接收装置。更具体地，编码器210被设置为将入站数据比特流转换为用于多个频音的同相和正交分量。编码器210可被设置为输出与可用于系统100的频音数量相等的多个符号序列。
若被包括，则调制器212被设置为（例如，从编码器210）接收符号序列以产生离散多频音信号形式的调制信号。调制器可将调制信号传递到滤波器214（如果包括该滤波器）以进行各种滤波。在一种实施中，滤波后的信号被传递到用于通过介质102向接收装置通信的接口216。例如，接口216可有助于将调制信号传送到诸如自动化控制中心、监控枢纽等的网络资源。
在各种实施中，收发器116还可包括接收器204，该接收器204能够从发送装置接收通过介质102传送的调制多频音信号。如图2所示，实例性接收器204可包括接口218、滤波器220、解调器222以及解码器224。在可选实施中，接收器204可包括更少的部件、可选的部件、或者额外的部件，且保持在本公开的范围内。
在一种实施中，由接收器204接收的信号可经由接口218被传递到滤波器220。例如，接口218可有助于与网络资源的通信。在接收信号经过利用滤波器220（如果被包括）的滤波之后，解调器222可解调该滤波信号。解调信号可被传递到解码器224并由解码器224处理。
若被包括，则解码器224产生用于由计算装置等使用的数据比特流。有效地，解调器222和解码器224分别执行调制器212和编码器210的相反功能。
在各种实施中，控制器206、编码器210、解码器224、调制器212、解调器222、接口216和/或218、滤波器214和/或220以及其他部件中的一个或多个可在硬件、固件、软件等或者其组合中实施。
文中讨论的示例性实施方式可具有所配置的各种部件；然而，应理解，系统100的各种部件可位于诸如通信网络和/或因特网的分布式网络的远程部分，或者在专用安全、非安全和/或加密布置中。因此，应理解，系统100的部件可被组合成诸如调制解调器的一个或多个设备，或者被配置在诸如电信网络的分布式网络的特定节点上。此外，应理解，所描述的系统100的部件可被布置在分布式网络中的任何位置，而不影响系统100的操作。例如，各种部件可位于中央办公室调制解调器（CO、ATU-C、VTU-O）、客户端调制解调器（CPE、ATU-R、VTU-R）、xDSL管理装置、或者其某些组合中。类似地，系统100的一个或多个功能部分可被分布在调制解调器与相关计算装置之间。
实例性对准操作
为了协调在共享通信介质（例如，诸如介质102）上使用相同技术（例如，ITU-T G.9960/G.9961，IEEE 1901 FFT，IEEE 1901小波等）的两个或更多个网络，将网络对准使得共用通信信道/时隙可被放置在两个独立运行的网络中的相同相对位置（例如，共用时隙被放入固定介质访问控制（MAC）周期中的预定位置内）可以是方便的。例如，对于PLC系统，介质102中存在的交流电波形可被用作用于确定预定位置的基准。换句话说，预定位置可以是AC周期的预定点或部分。
现有MAC周期（例如，在ITU-T G.9960/G.9961中定义的“MAC周期”或者在IEEE1901中定义的“信标周期”等）可被用于一种机制，该机制例如针对每个技术组，分配AC波形过零点处周围的预定位置。通过在该预定位置交换信号，多个系统可相对于共享介质102对准。
图3是根据实施的实例性通信300的示意图。在该实施中，节点104-108或相邻节点或者网络可周期性传输通信300作为其操作的一部分，以在其他事情中将节点的时序信息和/或同步通知其他节点或网络。例如，节点104-108处的控制器206可执行节点104-108处的存储器208中存储的指令，以生成和/或经由介质102传输通信300。在一种实施中，通信300是移动应用协议（MAP）物理层（PHY）帧通信。
在一种实施中，如图3所示，通信300包括头部分302和体部分304。在一种实施中，头302包括用于节点104-108或网络的时序信息，且体部分304可包括一些类型的有效载荷314。头302中的时序信息包括网络时序基准（NTR）306字段和周期开始（CYCSTART）308字段，以指示节点104-108或者网络处的MAC周期的起点。另外或者可选地，在通信300的头中可包括至少两个其他字段：用于指示具体MAC周期对准标识的MAC周期ID字段310（在图3的实例中为NN_ID字段310）和用于指示与标识的MAC周期同步的域的数量的数量字段312（在图3的实例中为NN_NUM_ALIGN字段312）。在一种实施中，通信300的数量字段312指示与由通信300的MAC周期ID字段310表示的MAC周期同步的域的数量。以下将更详细讨论这些字段。
通过将来自相邻网络的通信300（例如，MAP PHY帧）进行解码，节点104-108可确定相邻网络的MAC周期的起点，并计算相对于其自身MAC周期的偏移。使用该信息，节点104-108或者网络可将其MAC周期与相邻网络对准。在一些实施方式中，采用该技术，不使用额外的通信信道、特定信令、或集中控制。在一种实施中，节点104-108被设置为基于通信300与来自其他节点的相似通信的比较，将其MAC周期与另一节点处的另一MAC周期对准。参照图4的曲线图进一步讨论通信300中包括的时序信息。
图4说明了示出用于将两个实例性网络的MAC周期对准的技术的实例性时序图。图4的说明示出了对于“网络1”和“网络2”的相对于AC波形的时序位置。在实例性实施中，网络1和网络2是使用共享共用通信介质102的相似技术的类似网络。为网络1和网络2中的每一个示出了移动应用协议（MAP）（即，MAP（1）和MAP（2）），以及用箭头指示的周期跨度，示出了每个网络相对于AC波形的通信周期或MAC周期。网络1和网络2中的每一个被示出为具有网络时序基准（例如，NTR（1）和NTR（2））以及相对于AC波形的周期开始位置（例如，CYCSTART（1）和CYCSTART（2））。此外，如图中所示，可测量每个网络的网络时序基准与周期开始位置之间的差异。如图所示，该差异根据这些基准点中的每一个在AC波形上的位置而变化。该变化和/或NTR以及CYCSTART基准的相对位置可被用于确定网络1和网络2的错位。
在一种实施中，节点104-108可使用由节点在其自身网络中传输的MAP PHY帧（诸如图3中示出的通信300）以及由属于不同（相邻）网络的另一节点传输的MAP PHY帧，来估计MAC周期错位。此外，在确定网络将对准到哪个MAC周期的MAC周期对准处理期间，在相邻网络之间可指定调和机制。换句话说，参照图4，根据调和机制的规则，调和机制可确定网络1将其MAC周期与网络2对准或者网络2将其MAC周期与网络1对准。在一种实施中，所采用的调和机制部分基于MAC周期开始时间、网络对准、以及MAC地址值中的至少一个。在可选实施中，调和机制包括采用节点104-108的网络的随机MAC周期开始时间。例如，随机开始时间对于故障恢复或类似情形可以是有用的。
在另一实施中，所采用的调和机制使用具有优先级顺序的一组规则，来确定相邻网络的对准。即，在网络之间，具有较高优先级的网络或节点被其他网络同步（即，对准）。在一个实例中，将最高优先级给予已经同步到接入网的网络。接入网可包括将用户直接连接至服务供应商的网络的一部分。
在另一实例中，较高优先级被给予具有较大数量的对准网络的网络。例如，较高优先级将被给予有五个已经与其同步的网络的网络，而不是给予与其同步的网络较少或没有的网络。在另一实例中，将较高优先级给予其主节点具有较大MAC地址的网络。例如，该实例可被用作电网断路器（例如，在其他规则不能指示特定网络具有优先权的情况下）。
在各种实施中，调和机制可由控制器206生成或执行和/或被存储在存储器208中。在可选实施中，调和机制可生成于和/或存储在其他本地位置或者一个或多个远程位置中。
在可选实施中，可同时采用以上技术中的一个或多个，或者可使用另一技术来获得相同或类似的结果。在示例性实施方式方面描述了文中的实施。然而，应理解，可单独要求实施的个别方面，且各种实施方式的一个或多个特征可以组合。
代表性处理
图5示出了用于将节点（诸如节点104-108）处的MAC周期与相邻节点处的MAC周期对准的代表性处理500。所描述的技术还可被用于域、网络等。实例性处理500可在系统100上执行，例如其中，共享共用网络通信介质102。在一个实例中，通信网络介质102包括单个通信信道，且表示离散同构网络的至少两个节点（诸如节点104-108中的一个或多个）被通信式耦接至单个通信信道。参照图1至图4描述处理500。
在块502，该处理包括：在节点（诸如节点104-108）处从在相邻网络处检测到的数据解码出时序信息。例如，该数据可以是诸如通信300的通信的一部分。在一种实施中，该数据包括移动应用协议（MAP）物理层（PHY）帧。
在块504，该处理包括：基于时序信息识别相邻网络处的介质访问控制（MAC）周期的起点。例如，节点可基于MAP PHY帧中包括的网络时序基准（NTR）字段306和/或周期开始（CYCSTART）字段308识别相邻MAC周期的起点。
在块506，该处理包括：至少部分基于时序信息以及与节点处的MAC周期同步的域的数量和与相邻节点处的MAC周期同步的另一域的数量的比较，来确定节点处的MAC周期相对于相邻网络处的MAC周期的对准。因此，MAP PHY帧可包括指示与MAC周期同步的域的数量的数量字段（诸如NN_NUM_ALIGN字段312）。
在另一实施中，该处理包括：比较节点处的MAC周期标识值与相邻节点处的MAC周期标识值，并至少部分基于该比较确定节点处的MAC周期的对准。因此，MAP PHY帧还可包括MAC周期ID字段（诸如NN_ID字段310）。
在另一实施中，该处理包括：采用调和机制，以用于确定节点处的MAC周期相对于相邻网络处的MAC周期的对准。在一个实例中，调和机制部分基于MAC周期开始时间、网络对准、以及MAC地址值中的至少一个。例如，在一种实施中，调和机制包括采用在节点的网络处的随机MAC周期开始时间。
在另一实施中，该调和机制使用一组优先值来确定哪个（哪些）节点或网络与另一节点或网络对准。在多个节点或网络之间，具有优先权的节点或网络被其他节点或网络对准（或同步）。在一个实例中，该调和机制包括将优先权给予与接入网同步的网络。在另一实例中，调和机制包括将优先权给予具有与其对准的较大数量的网络的网络。在又一实例中，调和机制包括将优先权给予具有有较大MAC地址的主节点的网络。
图6示出了用于基于将由属于不同域的多个域主机传输的MAP PHY帧解码来对准相邻节点和/或网络的MAC周期的代表性处理600。实例性处理600可针对系统100来执行，例如其中，共享共用网络通信介质102。在一个实例中，通信网络介质102包括单个通信信道，且表示离散同构网络的至少两个节点（诸如节点104-108中的一个或多个）被通信式地耦接至单个通信信道。参照图1至图4描述处理600。
代表性处理600可被分成两类：初始同步，当节点104-108（例如，诸如域主机）第一次确定其MAC周期时；以及同步，当节点104-108检测到存在相邻域并可调整其MAC周期以与其相邻的MAC周期对准时。如下所述，在不同情况下，节点可将其MAC周期调整到相邻域的MAC周期，或者保持其MAC周期并允许相邻域将其MAC周期与该节点的MAC周期对准。
该代表性处理使用另一MAC周期ID字段（诸如NN_ID字段310）和/或数量字段（诸如NN_NUM_ALIGN字段312）作为MAP PHY帧（例如，诸如通信300）的附加字段。如上所讨论，MAC周期ID字段（或MAC周期对准ID）指示具体MAC周期对准标识。因此，具有相同MAC周期ID的域具有同步的MAC周期。同样如上所讨论，数量字段指示与由MAC周期ID所指的MAC周期同步的域的数量。
在块602，该处理包括：由节点（例如，域主机）监测相邻域处的网络的介质访问控制（MAC）周期信息。在一种实施中，节点至少搜索X1秒，其中，从两个预选择的极限之间随机选择X1。可基于系统的经济性（即，资源的最佳使用）来确定预选择的极限。
在一种实施中，当存在接入系统且在网络处激活系统间协议（ISP）（例如，G.9972）时，节点将其MAC周期与接入系统的MAC周期同步。在该情形中，更新节点处的MAC周期ID，以指示该节点处的MAC周期经由ISP与接入系统同步。在一种实施中，节点在与接入系统同步之后不会再同步其MAC周期，而是保持与接入系统的对准。
在一种实施中，在与接入系统或另一域同步之后，节点可继续监测网络。在初始同步之后，若节点检测到非同步的相邻域（即，相邻域的MAC周期的起点错位了预选择的持续时间），则在初始检测之后，节点继续监测相邻MAP PHY帧持续至少另一个Y1秒，其中，在两个其他预选择的极限之间随机选择Y1。在一种实施中，基于系统的经济性（即，资源的最佳使用）来确定其他预选择的极限。
在块604，该处理包括：由节点基于检测到的相邻域的数量来确定节点处的域的MAC周期。在可选实施中，块604的处理可包括节点的初始同步或再同步。
在一种实施中，若节点未与另一节点或接入周期对准，且节点不能从其他域检测到任何MAP PHY帧，则节点基于一个或多个交流电（AC）线性周期同步规则来选择其MAC周期的起点。例如，节点可基于在网络通信介质上呈现的AC功率波形的特征（例如，波峰、波谷、过零区等）来确定其MAC周期的起点。
在另一实施中，若节点仅检测到一个相邻域，且节点还未与域同步，则节点将其MAC周期与所检测的域对准。在一个实例中，节点通过将所检测的相邻域处的MAP PHY帧的头中承载的NTR和CYCSTART字段进行解码，来识别所检测的域的MAC周期的起点。可选地，若节点已经与域同步，则节点将所检测的相邻域的MAP PHY帧解码。若所检测的相邻域的MAPPHY帧具有比该节点小的数量字段值且MAC周期ID指示相邻域未与接入系统对准，则该节点什么也不做。否则，该节点将其MAC周期与所检测的相邻域的MAC周期再同步。
在又一实施中，若节点检测到多于一个的相邻域，且节点还未与域同步，则节点根据如下降序优先级将其MAC周期与另一域的MAC周期对准：
i）将节点处的域的MAC周期对准到与接入网对准的域的MAC周期；或者
ii）将节点处的域的MAC周期对准到具有较大数量的与其MAC周期对准的其他域的域的MAC周期；或者
iii）将节点处的域的MAC周期对准到具有较大MAC周期ID值且未与接入网对准的域的MAC周期。
在块606，该处理包括基于确定的MAC周期对准来更新节点的域处的MAC周期ID。例如，若节点将其MAC周期与相邻域的MAC周期对准，则该节点将该节点的MAC周期ID更新为相邻域的MAC周期ID。
在块608，该处理包括：传输包括MAC周期对准ID的MAC周期通信（诸如通信300）。
在一种实施中，该处理还包括：更新指示与节点的域的MAC周期同步的域的数量的值（即，数量字段）并传输包括该数量值的MAC周期通信。
在节点仅检测到一个相邻域且该节点将其MAC周期与该检测到的域对准的情况下，该处理包括：将节点的MAC周期对准ID更新为相邻域的MAC周期对准ID，将指示与相邻域的MAC周期同步的域的数量的数量字段值更新为2，且传输包括更新的MAC周期对准ID和更新的数量字段值的更新的MAC周期通信。
在节点检测到多于一个的相邻域且将其MAC周期与一个相邻域对准的情况下，该处理包括：将节点的MAC周期对准ID更新为其他域的MAC周期对准ID，将节点处的数量字段值更新为多于先前与其他域的MAC周期同步的域的数量的值，且传输包括更新的MAC周期对准ID和更新的值的更新的MAC周期通信。
描述处理500和600的顺序并不意味着被解释为一种限制，且可以任何顺序来组合任何数量的所描述的处理块，以实施该处理或可选处理。另外，在不背离文中描述的主题的精神和范围的情况下，可从这些处理中删除个别块。此外，在不背离文中描述的主题的范围的情况下，可在任何合适的硬件、软件、固件、或者其组合中实施该处理。
在可选实施中，其他技术可以各种组合被包括在处理500和600中，并保持在本公开的范围内。
上述布置、设备和方法可在以下中实施：软件模块、软件和/或硬件测试模块、电信测试装置、DSL调制解调器、ADSL调制解调器、xDSL调制解调器、VDSL调制解调器、线卡、G.hn收发器、MOCA收发器、Homeplug收发器、电力线调制解调器、有线或无线调制解调器、测试设备、多载波收发器、有线和/或无线广/局域网系统、卫星通信系统、基于网络的通信系统（诸如IP、以太网或ATM系统）、配备有诊断能力的调制解调器等、或者具有通信装置或结合了以下通信协议中的任一个的单独编程的通用计算机：CDSL、ADSL2、ADSL2+、VDSL1、VDSL2、HDSL、DSL Lite、IDSL、RADSL、SDSL、UDSL、MOCA、G.hn、Homeplug等。
另外，所描述的实施的布置、程序和协议可在以下上实施：专用计算机、可编程微处理器或微控制器、以及外围集成电路元件、ASIC或其他集成电路、数字信号处理器、可擦写装置、诸如分立元件电路的硬线电子或逻辑电路、诸如PLD、PLA、FPGA、PAL的可编程逻辑器件、调制解调器、发送器/接收器、任何同类装置等。一般地，能够实施状态机（其反过来能够实施文中描述和说明的方法）的任何设备均可被用于实施根据实施的各种通信方法、协议和技术。
此外，所公开的程序可很容易在如下软件中实施，该软件使用提供了能够在各种计算机或工作站平台上使用的便携式源代码的对象或面向对象的软件开发环境。可选地，所公开的布置可部分或全部在使用标准逻辑电路或VLSI设计的硬件中实施。根据文中提供的功能性描述以及利用计算机和电信领域的一般基础知识，可应用领域的普通技术人员可很容易在使用任何已知或后续开发的系统或结构、装置和/或软件的硬件和/或软件中实施文中描述和说明的通信布置、程序和协议。
此外，所公开的程序可很容易在以下软件中实施，该软件可被存储在计算机可读存储介质（诸如存储器208）上，在控制器（诸如控制器206）和存储器208、专用计算机、微处理器等的协作下在可编程通用计算机上执行。在这些情况下，所描述的实施的布置和程序可被实施为嵌入在个人计算机上的程序（诸如小程序、JAVA®或CGI脚本）、被实施为驻留在服务器或计算机工作站上的资源、被实施为嵌入专用通信布置或布置组件中的例程等。该布置还可通过将布置和/或程序物理上并入软件和/或硬件系统（诸如测试/建模装置的硬件和软件系统）中来实施。
结论
尽管已用具体于结构特征和/或方法行为的语言描述了本公开的实施，但应理解，该实施不必局限于所描述的特定特征或行为。相反，公开了特定特征和行为作为实施本发明的代表性形式。

Claims (10)

1.一种被配置为通过具有包括一个或多个节点的一个或多个域的网络传输信号的节点，每个域具有可操作以控制域中的节点的一个或多个域主机，其中，相邻域是能够在彼此之间传输信号的域，所述节点包括：
控制器；
非易失性计算机可读介质，其耦合到所述控制器并且包括指示所述控制器执行以下操作的可执行指令：
基于从所述网络接收的信号确定至少一个相邻域的存在；
基于相邻域的数量来确定与所述节点的域相关的介质访问控制MAC周期；
为所述节点的所述域和所述至少一个相邻域分配MAC周期对准标识ID；
生成包括所述MAC周期对准ID和指示被对准的域的数量的值的MAC周期通信信号；以及
被配置为将包括所述MAC周期通信信号的信号传输到所述网络的接口。
2.根据权利要求1所述的节点，其中所述MAC周期对准ID对于所述节点和所述相邻域中的至少一个其他节点是相同的。
3.根据权利要求1所述的节点，其中所述计算机可读介质还包括用于将所述MAC周期与接入网对准的可执行指令。
4.根据权利要求1所述的节点，其中，所述节点是域主机。
5.根据权利要求1所述的节点，其中，所述节点和所述相邻域之间存在干扰。
6.根据权利要求1所述的节点，其中所述计算机可读介质还包括用于将所述MAC周期与所述相邻域对准的可执行指令。
7.根据权利要求6所述的节点，其中所述计算机可读介质还包括用于同步所述节点和所述相邻域的定时的可执行指令。
8.根据权利要求1所述的节点，其中所述计算机可读介质还包括用于分配由所述节点和所述相邻域二者所使用的共用时隙的可执行指令。
9.根据权利要求1所述的节点，其中所述计算机可读介质还包括基于交流线周期来选择所述MAC周期的开始的可执行指令。
10.根据权利要求1所述的节点，其中所述节点还包括根据正交频分复用调制方案来调制所述信号的调制器。
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